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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verrieglungsvorrichtung gemäß des Oberbegriffs
des Anspruchs 1 zum Verriegeln und/oder Entriegeln eines funktionswesentlichen
Bauteils eines Fahrzeuges, wie zum Beispiel einer Lenksäule oder
eines Gangschalthebels od. dgl. Dabei kommt ein Sperrglied zum Einsatz,
welches in einer Verriegelungsposition aus dem Gehäuse der
Verrieglungsvorrichtung herausragt und in einer Wirkverbindung mit
dem funktionswesentlichen Bauteil steht und es dadurch blockiert.
Somit ist eine anwendungsvorgesehene Benutzung des funktionswesentlichen
Bauteils in der Verrieglungsposition nicht möglich. Dagegen wird eine anwendungsvorgesehene
Benutzung in der Entriegelungsposition des Sperrgliedes möglich, wobei das
Sperrglied dann nicht in einer Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen
Bauteil steht.
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Aus
dem Stand der Technik ist eine derartige Vorrichtung beispielsweise
aus der Offenlegungsschrift
EP
0 764 566 A1 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung umfasst
einen in einem Gehäuse
angeordneten Elektromotor mit nachgeschaltetem Spindelantrieb zur
Verschiebung eines Sperrelementes von seiner Ver- in seine Entriegelungsposition
und umgekehrt, wobei das Sperrelement in seiner Verriegelungsposition
in die durch benachbarte Zähne
gebildete Ausnehmung eines an der Lenkspindel befestigten Zahnkranzes
eingreift und damit die Lenkspindel blockiert. Bei einer Fehlbetätigung des
elektrischen Antriebes, die auf verschiedene Ursachen beruhen kann,
kann das Sperrelement auch während der
Fahrt in seine Verrieglungsposition verschoben werden. Somit ist
ein Steuern des Fahrzeuges nicht mehr möglich.
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Um
die zuvor beschriebene elektromechanische Verriegelungsvorrichtung
auch gegen Fehlbetätigung
des elektrischen Antriebes zu sichern, ist beispielsweise aus der
Patentschrift
DE 199
64 173 C2 bekannt, ein verschiebbares Sperrelement in seiner Entriegelungsposition
durch einen zusätzlichen
mechanischen Sicherungshebel formschlüssig zu arretieren. Hierzu
weist das Sperrelement an seinem axialen Umfang eine Nut auf, in
die der Sicherungshebel eingreift. Durch die zuvor erwähnte Nut
findet jedoch eine Schwächung
des Sperrelementes statt, die auf Dauer zu einem Ermüdungsbruch
des Sperrelementes führen
kann. Folglich kann nicht ausgeschlossen werden, dass das Sperrelement
bei einem Bruch trotzdem zu einer Verrieglung der Lenkspindel führt. Besonders
die bei einem Unfall wirkenden Kräfte können einen vorzeitigen Bruch
des Sperrelementes begünstigen.
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Aber
auch bei rein mechanischen Verriegelungsvorrichtungen kann ein Bauteilbruch
(z. B. bei irgendeinem Bauteil der Mechanik) zur Verriegelung durch
das Sperrelement führen.
Die Patentschrift
DE 195
22 508 C1 hat zur Lösung
dieses Problems vorgeschlagen, die auf das Sperrglied wirkenden
Federkräfte
so aufeinander abzustellen, dass das Sperrglied in der Entriegelungsposition
gehalten oder in die Entriegelungsposition bewegt wird, auch wenn
es zu einem Bruch von irgendwelchen Bauteilen kommen sollte.
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Ausgehend
von dem zuvor erwähnten
Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
rein mechanische oder elektromechanische Verriegelungsvorrichtung
zu erhalten, die auf einfache Art und Weise sicherstellt, dass das
Sperrglied nicht bei einer Fehlfunktion der Elektrik bzw. Elektronik
oder einem Bruch in der Mechanik ungewollt in die Verriegelungsposition übergeht.
Somit soll ein hoher Sicherheitsstandard für die Verriegelungsvorrichtung
erreicht werden.
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Diese
Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Verriegelungseinrichtung
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, denen folgende
besondere Bedeutung zukommt.
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Erfindungsgemäß ist es
vorgesehen, dass bei einer rein mechanischen oder elektromechanischen
Verriegelungsvorrichtung ein Verschlusselement zum Verschließen der
Gehäuseöffnung für das Sperrglied
vorgesehen ist, wodurch die erwähnte Öffnung zumindest
in der Entriegelungsposition des Sperrgliedes verschlossen ist.
Somit wird bei der vorliegenden Erfindung nicht das Sperrglied zusätzlich gesichert,
dieses kann selbstverständlich
optional auch der Fall sein, sondern die Öffnung für das Sperrglied wird mechanisch
durch das zusätzliche
Verschlusselement zumindest in der Entriegelungsposition komplett
geschlossen. In der Entriegelungsposition können folglich bei einem Bruch
eines Bauteils – innerhalb
der Verriegelungsvorrichtung, insbesondere des Sperrgliedes – auch keine
Bruchstücke
durch die Gehäuseöffnung austreten
und eine ungewollte Blockade des funktionswesentlichen Bauteils
bewirken. Optional kann auf ein zusätzliches Sicherungselement
zur Arretierung des Sperrgliedes in der Entriegelungsposition verzichtet
werden. Damit das Sperrglied eine Verriegelung bzw. eine Entriegelung
des funktionswesentlichen Bauteils bewirkt, wird es durch seine
Mechanik in zumindest zwei verschiedene Positionen bewegt. In der
Verriegelungsposition ragt das Sperrglied aus der Gehäuseöffnung der
Verrieglungsvorrichtung heraus und steht in Wirkverbindung mit dem
funktionswesentlichen Bauteil. Diese Wirkverbindung kann beispielsweise
aus einer formschlüssigen
und/oder zusätzlichen
kraftschlüssigen Verbindung
zwischen dem Sperrglied und dem funktionswesentlichen Bauteil bestehen.
In der Entriegelungsposition ist dagegen das Sperrglied nur innerhalb
des Gehäuses
der Verriegelungsvorrichtung angeordnet und steht somit nicht in
einer Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil. Hierdurch
wird nicht die anwendungsübliche
Funktion des funktionswesentlichen Bauteils beeinflusst. Um nun
sicherzustellen, dass das Sperrglied in der Entriegelungsposition
nicht durch eine Fehlfunktion der Elektrik bzw. Elektronik oder
bei einem Bruch des Sperrgliedes zu einer Blockade des funktionswesentlichen
Bauteils führen
kann, ist die Gehäuseöffnung mit
dem Verschlusselement sicher geschlossen. Somit können auch
keine anderen Bauteile oder Bruchstücke aus der Verriegelungsvorrichtung
zu einer Funktionsbeeinträchtigung
des funktionswesentlichen Bauteils führen.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung
sind in den Unteransprüchen
2 bis 13 beschrieben.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform
der Verriegelungsvorrichtung nimmt das Verschlusselement in Abhängigkeit
der Position des Sperrgliedes zumindest eine Verschlussstellung
oder eine Offenstellung ein. Dabei ist das Verschlusselement in
seiner Verschlussstellung, wenn sich das Sperrglied in seiner Entriegelungsposition
befindet. Um sicher zu stellen, dass das Verschlusselement sich
nicht selbständig
aus der Verschlussstellung bewegt, kann es zusätzlich in der Verschlussstellung
form- bzw. kraftschlüssig arretiert
werden. Hierzu kann ein zusätzliches
Arretierungsmittel vorgesehen werden, was beispielsweise in Form
eines Hebels ausgestaltet sein kann. Dieser Hebel kann mit einem
Vorsprung versehen sein, wobei der Vorsprung das Verschlusselement
formschlüssig
hinterfahren kann, um es in dieser Stellung zu halten. Um sicher
zu stellen, dass die anwendungsvorgesehene Benutzung des funktionswesentlichen
Bauteiles in der Entriegelungsstellung des Sperrgliedes immer möglich ist,
befindet sich das Verschlusselement immer in seiner Verschlussstellung,
es sei denn das Sperrglied wurde bewusst in die Verriegelungsposition
gebracht. Nur in diesem Fall ist auch das Verschlusselement in seiner
Offenstellung.
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Bei
einer möglichen
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung
kann das Verschlusselement schwenkbar bzw. drehbar angeordnet sein.
Somit wirkt das Verschlusselement als eine Art Verschlussklappe
in der Öffnung
des Gehäuses
für das
Sperrglied. Dabei ist es denkbar, dass das Verschlusselement zweiteilig
aufgebaut ist, und wie eine Art Doppel-Flügeltür vor oder in der Öffnung des
Gehäuses
angeordnet ist. Auch ist es bei einer anderen Ausführungsform
denkbar, dass das Verschlusselement verschiebbar in Form eines Riegels im
Bereich der Gehäuseöffnung für das Sperrglied angeordnet
ist. Dabei ist es zweckmäßig, dass
das verschiebbar angeordnete Verschlusselement in einer linearen
Führung
angeordnet ist. Durch diese lineare Führung wird eine Längsverschiebbarkeit
des Verschlusselementes erreicht. Diese lineare Führung kann
das beispielsweise rechteckig ausgestaltete Verschlusselement im
seitlichen Bereich oder im oberen und unteren Bereich halten. Ein
Verschließen der
entsprechenden Gehäuseöffnung wird
dann durch die Längsverschiebung
des Verschlusselementes vor die Öffnung
erreicht, vergleichbar zu einer Schiebetür. Auch dieses Verschlusselement
kann zwei- oder mehrteilig aufgebaut sein, um teleskopartig ausgefahren
werden zu können.
Je nach Beschaffenheit der Gehäuseöffnung,
kann ein zumindest zweiteiliges Verschlusselement die Öffnung von
zwei Seiten verschließen.
Ebenfalls ist es denkbar, eine Art Blendenverschluss – wie bei
einer Kamera/Fotoapparat – für das Verschlusselement
zu verwenden.
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Bei
den beiden zuvor genannten Ausführungsbeispielen
des drehbaren bzw. verschiebbaren Verschlusselementes ist es zweckmäßig, das
Verschlusselement mit einer Feder zu beaufschlagen, wodurch es selbständig von
einer Stellung in die andere überführbar ist.
Hierbei sollte die Feder derart angeordnet sein, dass das Verschlusselement
durch die Federkraft selbständig
in die Verschlussstellung übergeht.
Somit kann erreicht werden, dass die fragliche Gehäuseöffnung auf
jeden Fall dann geschlossen ist, wenn das Sperrglied nicht in seiner
Verriegelungsposition steht. Im Falle eines schwenk- bzw. drehbaren
Verschlusselementes kann dazu eine Drehfeder zum Einsatz kommen,
die dazu dient, das Verschlusselement immer selbständig in
die Verschlussstellung zu schwenken. Bei dem verschiebbaren Verschlusselement
kann dagegen eine Druck- oder Zugfeder, je nach Anordnung der Feder,
zum Einsatz kommen, die das Verschlusselement in seine Verschlussstellung
schiebt.
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Um
nun das Verschlusselement aus der Verschlussstellung in seine Offenstellung
zu bewegen, kann die Mechanik des Sperrgliedes und/oder das Sperrglied
selber verwendet werden, so dass es in Abhängigkeit der Position des Sperrgliedes
eine Verschlussstellung oder eine Offenstellung einnimmt. Somit
kann auf einfache Art und Weise die erforderliche Bewegung des Sperrgliedes
dazu genutzt werden, auch das Verschlusselement direkt oder indirekt zu
betätigen.
Damit das Verschlusselement durch die Mechanik des Sperrgliedes
und/oder durch das Sperrglied selber betätigbar ist, können an
dem Verschlusselement Steuermittel vorgesehen sein, die mit Gegensteuermittel
an der Mechanik des Sperrgliedes oder an dem Sperrglied selber zusammenwirken.
Diese Steuer- bzw. Gegensteuermittel können in Form von schrägen Flächen, Rollen,
Haken, Nocken oder dergleichen ausgestaltet sein.
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Bei
einer besonders sicheren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung kann
es vorgesehen sein, dass das Verschlusselement über einen eigenen Antrieb verfügt, wodurch
es automatisch, direkt oder indirekt betätigbar ist und von der Bewegung
bzw. Betätigung
des Sperrgliedes entkoppelt ist. Somit kann eine Fehlfunktion bei
der Ansteuerung eines elektromechanisch betätigten Sperrgliedes nicht dazu
führen,
dass das Sperrglied die Verriegelungsposition einnehmen kann, da
das Verschlusselement dieses in seiner Verschlussstellung unmöglich macht
und die Öffnung
für das
Sperrglied weiter verschließt.
Folglich müsste
auch eine Fehlfunktion bei der Ansteuerung des Verschlusselementes
vorliegen, um eine ungewollte Blockade der Verriegelungsvorrichtung
zu erhalten, was jedoch äußerst unwahrscheinlich
ist.
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Damit
die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung
zuverlässig
ihre Funktion erfüllt,
arretiert das Sperrglied in der Verriegelungsposition das funktionswesentliche
Bauteil i. d. R. formschlüssig,
wodurch eine anwendungsvorgesehene Benutzung des Bauteils unmöglich wird.
Ebenfalls ist es denkbar, dass das Sperrglied zusätzlich oder
ausschließlich das
funktionswesentliche Bauteil durch einen Kraftschluss blockiert.
Damit die Verriegelungsvorrichtung auch hohen Zerstörungskräften, beispielsweise durch
einen Einbruchsversuch standhält,
ist es ratsam, dass das Sperrglied und das funktionswesentliche
Bauteil zumindest teilweise aus Metall bestehen. Vorzugsweise können hier
auch Leichtmetalllegierungen zum Einsatz kommen, um einerseits Gewicht einzusparen
und andererseits trotzdem die ausreichende Stabilität zu gewährleisten.
Auch kann es von Vorteil sein, wenn die entsprechenden Kontakt-
bzw. Wirkflächen
des Sperrgliedes und des funktionswesentlichen Bauteils gehärtet bzw.
randschichtgehärtet
sind. Hierdurch kann auch der normale Gebrauchsverschleiß der funktionswesentlichen
Teile reduziert werden.
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Wie
bereits erwähnt
wurde, ist die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung
nicht auf eine rein mechanische Verriegelungsvorrichtung beschränkt. Folglich
kann das Sperrglied bzw. die Mechanik für das Sperrglied durch einen
Antrieb, insbesondere durch einen elektrischen Motor betätigbar sein.
Selbstverständlich
kann aber auch die notwendige Bewegung des Sperrgliedes von seiner
Verriegelungsposition in seine Entriegelungsposition durch eine
menschliche Betätigungskraft
bewirkt werden. In der Regel kann dazu die Drehbewegung eines Schließzylinders
durch den entsprechenden Schlüssel
genutzt werden.
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Bei
dem funktionswesentlichen Bauteil des Fahrzeuges kann es sich beispielsweise
um eine Lenksäule
bzw. einen Gangschalthebel oder dergleichen handeln. Dabei wird
die Drehbewegung der Lenksäule
durch das Sperrglied in der Verriegelungsposition blockiert. Bei
einem Gangschalthebel kann die Längsbewegung,
die notwendig ist, um beispielsweise aus der Parkposition in die
Fahrposition bzw. aus dem ersten Gang in den zweiten Gang zu schalten,
durch das Sperrglied blockiert werden.
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Des
Weiteren ist die vorliegende Erfindung auch auf ein Fahrzeug, insbesondere
Kraftfahrzeug mit einer Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
13 gerichtet.
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Weitere
Maßnahmen
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der
nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen
ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.
Es zeigen:
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1 einen
teilweisen Ausschnitt eines Querschnitts durch ein Gehäuse einer
Verriegelungsvorrichtung mit einem automatisch angetriebenen verschiebbaren
Verschlusselement in der Verschlussstellung,
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2 einen
teilweisen Ausschnitt eines Querschnitts durch ein Gehäuse einer
weiteren Verriegelungsvorrichtung mit einem verschiebbaren Verschlusselement,
welches durch die Mechanik bzw. durch das Sperrglied selber betätigbar ist,
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3 einen
teilweisen Ausschnitt eines Querschnitts durch ein Gehäuse einer
weiteren Verriegelungsvorrichtung mit einem schwenk- bzw. drehbaren
Verschlusselement in der Öffnung
für das Sperrglied,
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4 einen
teilweisen Ausschnitt eines Querschnitts einer anderen Verriegelungsvorrichtung mit
einem verschiebbaren Verschlusselement mit einem Ansatz für ein Betätigungsgestänge,
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5 schematische
Darstellung einer Verriegelungsvorrichtung einschließlich der
Darstellung eines funktionswesentlichen Bauteils in der Entriegelungsposition
des Sperrgliedes und
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6 schematische
Darstellung einer anderen Verriegelungsvorrichtung mit der Darstellung
eines funktionswesentlichen Bauteils in der Verriegelungsposition
des Sperrgliedes.
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In
der 1 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung 1 dargestellt.
Diese weist ein verschiebbar angeordnetes Verschlusselement 9 auf,
welches innerhalb einer linearen Führung 13 hin und her
bewegbar im Gehäuse 3 angeordnet
ist. Bei der 1 ist die Verriegelungsvorrichtung 1 entriegelt
dargestellt, wobei das Sperrglied 4 in der Entriegelungsposition
steht und das Verschlusselement 9 seine Verschlussstellung eingenommen
hat. Im vorliegenden Fall wird das Verschlusselement 9 durch
einen zusätzlichen
Antrieb 16, der aus einem elektrischen Motor bestehen kann, indirekt über ein
Gestänge 17 betätigt. Dieses
Gestänge 17 greift
zu diesem Zweck an einem Ansatz 19 des Verschlusselementes 9 an.
Um eine Längsbewegung
des Verschlusselementes 9 zu erzielen, kann das Gestänge 17 beispielsweise
aus einer Gewindestange bestehen, die mit einem Innengewinde im
Ansatz 19 des Verschlusselementes 9 zusammen wirkt.
Durch eine Drehung der Gewindestange kann damit die gewünschte Längsverschiebung
des Verschlusselementes 9 in der linearen Führung 13 bewirkt
werden. Die Form des Verschlusselements 9 kann selbst rechteckartig
oder achteckig oder dergleichen ausgestaltet sein. Jedoch sollte
sie parallele Führungskanten
aufweisen, die mit der linearen Führung 13 im Gehäuse 3 zusammen
wirken. Um die Gehäuseöffnung 8 besonders
sicher zu verschließen,
kann zusätzlich
eine Nut 14 im Gehäuse 3 vorgesehen
sein, so dass das Verschlusselement 9 die Öffnung 8 insgesamt
formschlüssig
in seiner Verschlussstellung verschließt. Die Ansteuerung des Antriebs 16 für das Verschlusselement 9 kann
durch die allgemeine Ansteuerung der Verriegelungsvorrichtung geschehen.
Selbstverständlich
kann aber auch der Antrieb 16 separat angesteuert werden
oder mit einer zusätzlichen
Sicherheitsschaltung versehen sein, so dass eine Fehlfunktion der
Verrieglungsvorrichtung 1, insbesondere durch eine falsche
oder ungewollte Ansteuerung des Sperrgliedes 4 nicht zu
einer Verriegelung der gesamten Vorrichtung 1 führen kann.
Ansonsten müsste
das Sperrglied 4 das Verschlusselement 9 zerstören, um
durch die verschlossenen Öffnung 8 in
die Verriegelungsposition zu gelangen, in der es mit dem funktionswesentlichen
Bauteil 2 in einer Wirkverbindung – insbesondere durch einen
Formschluss – steht.
Die Verriegelungsposition des Sperrgliedes 4 ist gestrichelt
in der 1 skizziert. Wie dabei zu erkennen ist, wird in
dieser Position der Formschluss beispielsweise durch die abgeflachte
Spitze des Sperrgliedes 4 und einen bzw. zwei links- und
rechtsseitig von der Spitze des Sperrglieds 4 angeordneten
Nocken 28 an dem funktionswesentlichen Bauteil 2 erreicht.
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Die 2 zeigt
eine weitere Ausführungsvariante
der Verriegelungsvorrichtung 1 mit einem längs verschiebbaren
Verschlusselement 9. Auch dieses Verschlusselement 9 ist
in einer linearen Führung 13 mit
einer zusätzlichen
Nut 14 angeordnet. Allerdings wird bei dieser Ausführungsvariante
nicht ein Antrieb 16 zur Betätigung des Verschlusselementes 9 eingesetzt,
sondern das Verschlusselement 9 wird über das vorhandene Steuermittel 10,
welches mit dem Gegensteuermittel 5 am Sperrglied 4 in
Verbindung steht, betätigt.
Somit löst
die lineare Bewegung des Sperrgliedes 4 zwischen der Entriegelungs-
und Vetriegelungsposition (s. Pfeil 23) eine Bewegung des
Verschlusselementes 9 von der Verschlussstellung in die
Offenstellung aus (s. Pfeil 22). Hierzu weist das Verschlusselement 9 das
Steuermittel 10 auf, welches aus einem Ansatz 19 mit
einer schrägen
Fläche
besteht. Diese schräge
Fläche
gleitet bei der linearen Vorwärtsbewegung
des Sperrgliedes 4 aus der Entriegelungsposition in die
Vetriegelungsposition an einer ebenfalls gleichförmig angeordneten schrägen Fläche des
Sperrgliedes 4, die das Gegensteuermittel 5 darstellt,
ab. Damit ein ungewolltes Öffnen
der Gehäuseöffnung 8 nicht
stattfinden kann, greift zusätzlich
eine Druckfeder 11 an dem Ansatz 19 des Verschlusselementes 9 an,
wodurch es in der Verschlussstellung gehalten wird. Diese Druckfeder 11 kann
beispielsweise zwischen dem Gehäuse 3 und
dem Ansatz 19 des Verschlusselementes 9 angeordnet
sein. Damit sich die Druckfeder 11 nicht selbständig zwischen
dem Ansatz 19 und dem Gehäuse 3 lösen kann,
können
zusätzlich Vorsprünge 12 und 18 an
den beiden genannten Bauteilen vorgesehen sein. Hierdurch wird die
Druckfeder 11 in ihrer Lage formschlüssig fixiert. Bei der Bewegung
des Sperrgliedes 4 aus der Verriegelungsposition in die
Entriegelungsposition sorgt die eingesetzte Druckfeder 11 dafür, dass
das Schlusselement 9 aus der Offenstellung in die Verschlussstellung
selbstständig überführt wird.
Ebenfalls kann ein Bruch des Sperrgliedes 4 nicht dazu
führen,
dass es versehentlich in die Entriegelungsposition gelangt, da das
Verschlusselement 9 aus der Verschlussstellung gegen die
Federkraft gedrückt
werden muss. Dafür
reicht jedoch nicht die Kraft eines frei beweglichen Bruchteils
des Sperrgliedes 4 aus. Um möglichst eine Schwächung des
Sperrgliedes 4 im für
die Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil 2 erforderlichen
Bereich zu vermeiden, kann das Gegensteuermittel 5 auch
axial und/oder radial versetzt zur dargestellten Lage angeordnet
werden. Zusätzlich
kann das Gegensteuermittel 5 auch als weiterer Ansatz an
dem Sperrglied 4 vorgesehen sein, so dass der Querschnitt
des Sperrgliedes 4 nicht geschwächt ist. Selbstverständlich kann
es jedoch auch teilweise aus einer Aussparung in Form einer Ausfräsung od.
dgl. im Sperrglied 4 bestehen.
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Wie
aus der 3 zu erkennen ist, kommt ein
einteiliges, schwenk- bzw. drehbar angeordnetes Verschlusselement 9 im
Gehäuse 3 der
erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 1 zum
Einsatz. Somit wird die Gehäuseöffnung 8 für das Sperrglied 4 durch
eine drehbare Klappe und nicht wie bei den anderen Ausführungsbeispielen
durch einen verschiebbaren Riegel verschlossen. Auch das drehbar angeordnete
Verschlusselement 9 kann beispielsweise durch die dargestellte
Drehfeder 21 beaufschlagt sein. Durch diese Maßnahme kann
sichergestellt werden, dass das Verschlusselement 9 in
der Verschlussstellung steht und die Öffnung 8 im Gehäuse 3 verschlossen
ist, wenn das Sperrglied 4 nicht in der Verriegelungsposition
ist. Zusätzlich
kann ein Arretierungsmittel 30 vorgesehen sein, was im Wesentlichen
aus einem drehbaren Hebel um den Drehpunkt 33 besteht.
Durch dieses Arretierungsmittel 30 lässt sich das Verschlusselement 9 formschlüssig in
der Verschlussstellung arretieren. Hierzu kann an dem vom Drehpunkt 33 abgewandten
Ende des Arretierungsmittels 30 ein hakenförmiger Vorsprung vorgesehen
sein, der das Verschlusselement 9 in seiner Verschlussstellung
hintergreift. Um nun ein Öffnen
des Verschlusselementes 9 durch eine Schwenkbewegung in
Richtung des dargestellten Pfeils 22 zu erreichen, muss
das Arretierungsmittel 30 zuvor in Richtung des dargestellten
Pfeils 34 bewegt werden, damit der Vorsprung des Arretierungsmittels 30 nicht
mehr das Verschlusselement 9 formschlüssig hinterfährt. Hierzu
ist es denkbar, dass das Arretierungsmittel 30 über einen
gesonderten Antrieb, wie bei der Betätigung des Verschlusselementes 9 aus
der 1, betätigt
wird. Dazu kann beispielsweise ein elektromagnetischer Antrieb (nicht dargestellt),
der das Arretierungsmittel 30 in Bewegungsrichtung des
Pfeils 34 anzieht, vorgesehen sein.
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Auch
ist es denkbar (wie in 3 gezeigt), dass das Arretierungsmittel 30 über ein
Steuermittel 31 (vergleichbar zum Steuermittel 10 aus 2), was
im Wesentlichen aus einem schrägen
Vorsprung bzw. einer schrägen
Fläche
besteht, verfügt,
das mit einem Gegensteuermittel 5 am Sperrglied 4 zusammen
arbeitet. Um eine unbeabsichtigte Bewegung des Arretierungsmittels 30 zu
vermeiden, kann zusätzlich
die dargestellte Feder 32 eingesetzt werden. Diese Feder 32 kann über nockenartige
Vorsprünge am
Gehäuse 3 und
dem Arretierungsmittel 30 ortsfest gehalten werden. Soll
nun das Sperrglied 4 aus der dargestellten Entriegelungsposition
durch eine Längsbewegung
in Richtung des Pfeils 23 in eine Verriegelungsposition überführt werden,
so bewirkt diese Längsverschiebung
des Sperrgliedes 4, eine Schwenkbewegung des Arretierungsmittels 30 in Richtung
des Pfeils 34 durch die vorhandenen Steuermittel 31 bzw.
Gegensteuermittel 5. Im vorliegenden Fall bestehen die
Steuermittel 31 und Gegensteuermittel 5 aus zueinander
angeordneten schrägen
Flächen,
die aufeinander abgleiten. Allerdings können auch andersartige Steuermittel 5, 31,
wie z. B. Rollen, Haken, Nocken od. dgl. eingesetzt werden. Nachdem
nunmehr der Arretierungshebel 30 das Verschlusselement 9 nicht
mehr formschlüssig
hintergreift, kann das Sperrglied 4 durch die weitere Längsbewegung
eine Schwenkbewegung des Verschlusselementes 9 aus der
Verschlussstellung in Richtung des dargestellten Pfeils 22 zur
Offenstellung bewirken. Damit ist die Gehäuseöffnung 8 für das Sperrglied 4 freigegeben.
Damit das Verschlusselement 9 nicht störend in die Gehäuseöffnung 8 hineinragt,
kann zusätzlich
eine seitliche, parallel zur Längsachse
des Sperrglieds 4 angeordnete Aussparung im Gehäuse 3 vorgesehen
ein, wodurch das Verschlusselement 9 in einer Offenstellung,
die in einem Winkel von ca. 90° oder
größer zur
Verschlussstellung steht, angeordnet ist.
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Ebenfalls
ist es bei dem Ausführungsbeispiel aus
der 3 denkbar, dass zusätzlich oder optional zum Arretierungsmittel 30 ein
Magnet 20 an dem zum Drehpunkt 15 abgewandten
Ende des Verschlussmittels 9 angeordnet sein kann. Dieser
Magnet 20 kann mit einem Gegenmagnet oder einer entsprechenden metallischen
Fläche
(beide nicht dargestellt), die ortsfest im Gehäuse 3 angeordnet ist,
zusammen wirken. Somit muss das Sperrglied 4 zunächst einen
erhöhten
Anfangswiderstand (Haltekraft) überwinden, um
das Verschlusselement 9 aus seiner Verschlussstellung zu
bewegen. Folglich kann auch auf diese Art und Weise bei einem Bruch
des Sperrgliedes 4 ein unbeabsichtigtes Öffnen der
Gehäuseöffnung 8 verhindert
werden.
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In
der 4 ist ein ähnliches
Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 1 – wie aus 1 – dargestellt.
Dabei kommt auch ein längsverschiebbares
Verschlusselement 9 zum Einsatz, was allerdings nicht direkt über einen Antrieb 16 betätigt wird,
sondern über
das gezeigte Gestänge 17,
welches selbst in Richtung des dargestellten Pfeils 24 seitlich
verschoben werden kann. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, wie
die seitliche Bewegung des Hebelgestänges 17 erzielt wird.
Dieses kann beispielsweise über
die Mechanik 7 für
das Sperrglied 4 oder einen zusätzlichen Antrieb 16 oder
dergleichen geschehen. Ebenfalls kann das vorhandene Verschlusselement 9 zusätzlich direkt oder
indirekt über
das Hebelgestänge 17 mit
einer Feder derart beaufschlagt werden, dass es automatisch in seine
Verschlussstellung überführbar ist.
Um eine sichere Verbindung bzw. Befestigung des Gestänges 17 an
dem Verschlusselement 9 zu erhalten, kann ein Formschluss
oder Kraftschluss zwischen den beiden Teilen 9, 17 vorgesehen
sein. Ebenfalls kann das Gestänge 17 mit
dem Verschlusselement 9 verschweißt oder verklebt sein. Auch
ist es denkbar, dass das Verschlusselement 9 mit dem Gestänge 17 materialeinheitlich
ausgestaltet ist.
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In
der 5 ist eine elektrisch ansteuerbare Verriegelungsvorrichtung 1 schematisch
dargestellt. Dabei befindet sich das Sperrglied 4 in seiner
Entriegelungsposition, so dass die Öffnung 8 durch das Verschlusselement 9 verschlossen
ist. Eine Betätigung
des Sperrgliedes 4 findet nun über die Mechanik 7,
die aus einem Gestänge
und einem Getriebe oder dergleichen bestehen kann, statt. Dabei
kann eine Drehbewegung und/oder Längsbewegung eines Antriebes 6 für das Sperrglied 4 auf
das Getriebe über
ein weiteres Gestänge 17 übertragen
werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass das Sperrglied 4 direkt über den
Antrieb 6, der aus einem Elektromotor bestehen kann, angetrieben
wird. Um die tatsächliche Position
(sogenannte Ist-Position)
des Sperrgliedes 4 zusätzlich
zur Soll-Position zu erfassen, kann ein Sensor oder Schalter (dargestellt
durch die Blackbox mit dem „S") erfasst werden.
Dieser Sensor kann beispielsweise aus einem Hallsensor, einem mechanischen
Schalter od. dgl. bestehen. Die gelieferten Daten dieses Schalters
oder Sensors können
dann für die
weitere Steuerung der Verriegelungsvorrichtung 1 genutzt
werden. Das Verschlusselement 9 wird über das dargestellte Hebelgestänge 17,
was auch ein Teil der Mechanik 7 darstellt, längsverschieblich betätigt. Hierzu
kann beispielsweise das gleiche Getriebe wie für das Sperrglied 4 genutzt
werden. Zur Verstärkung
bzw. Erhöhung
der Stabilität
der Verriegelungsvorrichtung 1 kann das Gehäuse 3 im
Bereich der Öffnung 8 für das Sperrglied 4 mit
einem zusätzlichen
Stutzen versehen sein. Dieser Stutzen dient zur zusätzlichen
Führung
des Sperrgliedes 4 in seiner Verriegelungsposition.
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In
der 6 ist eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 1 gezeigt.
Dabei ist diesmal das Sperrglied 4 in der Verriegelungsposition,
bei der es in Wirkverbindung mit dem funktionswesentlichen Bauteil 2,
was im vorliegenden Fall aus einer Lenksäule 26 mit radial
angeordneten Nocken besteht, dargestellt. Ein Drehen der Lenksäule 26 um
den Drehpunkt 27 wird durch den Formschluss des Sperrgliedes 4 mit
den Nocken 28 vermieden. Die am Kreisumfang gleichmäßig angeordneten
Nocken 28 bilden zwischen ihnen eine Vertiefung, in die
die abgeflachte Spitze des Sperrgliedes 4 in der Verriegelungsposition
eintaucht. Somit ist eine anwendungsvorgesehene Benutzung der Lenksäule 26 nicht
möglich,
da sich die Lenksäule 26 nur
um wenige Grad drehen lässt.
Auch bei dieser Ausführungsform
kommt ein längsverschiebliches Verschlusselement 9 zum
Einsatz. Dieses Verschlusselement 9 wird über ein
Hebelgestänge 7 durch
ein zusätzliches
Getriebe über
einen Antrieb 6, 16 betätigt. Dieser Antrieb 6, 16 dient
gleichzeitig zur Längsverschiebung
des Sperrgliedes 4 in Richtung des dargestellten Pfeils 23.
Dabei kann ebenfalls ein weiteres Getriebe zwischen dem Antrieb 6 und
dem Sperrglied 4 vorgesehen sein. Der Antrieb 6,
bzw. 16 kann selbstverständlich aus zwei oder mehreren
Motoren bestehen.
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Abschließend ist
zu erwähnen,
dass die Erfindung nicht auf längsverschiebliche
Sperrglieder 4 beschränkt
ist, sondern auch schwenkbare bzw. drehbare Sperrglieder 4 in
der Verriegelungsvorrichtung 1 angeordnet sein können. Trotzdem
kann die Gehäuseöffnung 8 für das Sperrglied 4 durch
das vorgesehene Verschlusselement 9, wie in den zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispielen,
verschlossen werden. Ebenfalls ist auch eine beliebige Kombination
der technischen Merkmale einzelner Ausführungsbeispiele der Verriegelungsvorrichtung
möglich,
solange diese sich nicht explizit ausschließen. Auch können die dargestellten Ausführungsbeispiele der
Verriegelungsvorrichtung 1 weitere, nicht gezeigte Bauteile
enthalten.
-
- 1
- Verriegelungsvorrichtung
- 2
- funktionswesentliches
Bauteil
- 3
- Gehäuse
- 4
- Sperrglied
- 5
- Gegensteuermittel
- 6
- Antrieb
für 4
- 7
- Mechanik
- 8
- Öffnung
- 9
- Verschlusselement
- 10
- Steuermittel
- 11
- Feder
- 12
- Vorsprung
- 13
- lineare
Führung
von 9
- 14
- Nut
- 15
- Drehpunkt
von 9
- 16
- Antrieb
für 9
- 17
- Gestänge
- 18
- Vorsprung
- 19
- Ansatz
- 20
- Magnet
- 21
- Drehfeder
- 22
- Pfeil
für 9
- 23
- Pfeil
für 4
- 24
- Pfeil
für 17
- 25
- Schalter
- 26
- Lenksäule
- 27
- Drehpunkt
von 26
- 28
- Nocken
an 26 bzw. 2
- 30
- Arretierungsmittel
- 31
- Steuermittel
an 30
- 32
- Feder
für 30
- 33
- Drehpunkt
von 30
- 34
- Pfeil
für 30